环状二核苷酸2′3′-环鸟苷单磷酸-腺苷单磷酸作为核心免疫递质,在组织间传播干扰素基因刺激因子依赖的先天免疫;然而,微环境代谢物如何调控其时空动态仍不清楚。
2026年6月1日,山东大学赵伟团队在Journal of Clinical investigation在线发表题为Polyamine sequestration of 2′3′-cGAMP constrains intercellular transmission and STING engagement to subvert antitumor immunity的研究论文。
该研究发现,肿瘤微环境中高水平的多胺(精胺和亚精胺) 会直接“扣押”cGAMP分子,形成聚合物样聚集体,阻断cGAMP的细胞间传递,并削弱其与STING受体的结合,从而抑制I型干扰素应答,帮助肿瘤实现免疫逃逸。
2′3′-环状GMP-AMP是一种环状二核苷酸第二信使,作为干扰素基因刺激因子的内源性配体,桥接通过环GMP-AMP合酶的胞质DNA感知以协调先天免疫。cGAS检测胞质中出现的外源或自身DNA,然后合成2′3′-cGAMP,后者扩散到整个细胞并直接结合STING。
2′3′-cGAMP的结合诱导STING寡聚化并从内质网转运至高尔基体,触发TBK1-IRF3信号传导,并诱导I型干扰素产生以及NF-κB介导的炎性细胞因子和趋化因子。
此外,2′3′-cGAMP作为核心免疫递质,通过间隙连接、转运蛋白、细胞外囊泡和病毒颗粒传播,以放大STING激活并协调跨细胞类型的免疫应答。虽然2′3′-cGAMP的传播和活性对于协调抗病原体和抗肿瘤免疫至关重要,但其失调会驱动自身免疫、慢性炎症和癌症进展。
机理模式图(图源自Journal of Clinical investigation)
在这里,研究人员鉴定出多胺作为控制2′3′-cGAMP功能的关键变阻器。机制上,多胺将2′3′-cGAMP螯合成聚合物样聚集体,阻断细胞间传播,并通过降低配体-受体结合亲和力抑制细胞内STING激活。亚精胺/精胺N1-乙酰转移酶1是多胺分解代谢的限速酶,其缺失会升高多胺水平,从而捕获胞外2′3′-cGAMP并抑制STING激活。
内源性2′3′-cGAMP与SAT1稳定剂N1,N11-二乙基去甲精胺的协同给药恢复了2′3′-cGAMP的生物利用度和STING信号传导,促进了I型干扰素应答,将免疫抑制性肿瘤重编程为免疫活性状态,并增强了肿瘤清除。
该研究确立了多胺-cGAMP相互作用作为组织水平免疫的关键时空调控机制,为代谢物介导的环GMP-AMP合酶-STING调控跨疾病提供了一个统一模型。
参考消息:https://www.jci.org/articles/view/201460